明框幕墙结构计算

第三部分、主楼明框玻璃幕墙计算

第一章、荷载计算

一、基本参数

最大标高：91.5 m

计算位置：13～1轴立面明框玻璃幕墙

幕墙分格：B×H=1.0×1.5 m

B：玻璃宽度

H：玻璃高度

设计地震烈度：7度

地面粗糙度类别：C类

二、荷载计算

1、幕墙自重荷载标准值计算

G

AK

：玻璃面板自重面荷载标准值

玻璃面板采用6+12A+6钢化中空(LOW-E)玻璃

G

AK

=（6+6）×10-3×25.6=0.31 KN/m2

G

GK

：考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载标准值

G

GK

=0.40 KN/m2

2、幕墙自重荷载设计值计算

r G ：永久荷载分项系数，取r

G

=1.2

G

G

：考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载设计值

G G =r

G

·G

GK

=1.2×0.40=0.48 KN/m2

3、幕墙承受的水平地震荷载标准值计算

q

EK

：垂直于幕墙平面的水平地震作用标准值βE：动力放大系数，可取5.0

αmax：水平地震影响系数最大值，取0.08

q EK =α

max

·β

E

·G

GK

=0.08×5.0×0.40=0.16 KN/m2

4、幕墙承受的水平地震荷载设计值计算

r E ：地震作用分项系数，取r

E

=1.3

q

E

：作用在幕墙上的水平地震荷载设计值

q E =r

E

·q

EK

=1.3×0.16=0.208 KN/m2

第二章、玻璃面板校核

本工程选用6+12A+6钢化中空(LOW-E)玻璃，最大玻璃分格a=1000 mm,b=1500 mm。

一、荷载计算

1、幕墙的风荷载计算

βgz：阵风系数，1.6167

μZ ：风压高度变化系数，1.6316 W 0：基本风压 W 0=0.55 KN/m 2

（50年一遇）

μS1：围护构件面板局部风压体型系数，μS1=-1.2，（依据《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001

（2006版）第7.3.3条）

W K ：作用在幕墙上的风荷载标准值 (KN/m 2)

W K =βgz μS1μZ W 0=1.6167×1.2×1.6316×0.55=1.74 KN/m 2

W ：作用在幕墙上的风荷载设计值(KN/m 2) r W ：风荷载作用效应的分项系数，取1.4

W= r W ×W K =1.4×1.74=2.44 KN/m 2

2、荷载组合

ψW ：风荷载的组合值系数，取ψW =1.0 ψE ：地震作用的组合值系数，取ψE =0.5

风荷载和水平地震作用组合标准值

q K =ψW W K +ψE q EK =1.0×1.74+0.5×0.16=1.82 KN/m 2

风荷载和水平地震作用组合设计值

q=ψW γW W K +ψE γE q EK =1.0×1.4×1.74 +0.5×1.3×0.16=2.54 KN/m 2 二、外片玻璃面板强度校核

校核依据：ησ22

6t

mqa =≤f g

按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.1.5条 1、计算说明

根据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.1.5条的规定，中空玻璃的内外片玻

璃承受的荷载分别为3231311.1t t t q q +=外、32

313

2

t t t q q +=内。因为内外片玻璃承受的荷载不同，所以

我们需要分别结算内外片的玻璃强度及挠度。

2、外片玻璃承受的水平风荷载

t 1、t 2：中空玻璃外片玻璃的厚度，取t 1=t 2=6 mm W K1：外片玻璃承受的水平风荷载标准值

32313111.1t t t W W K K +=333

6

6674.11.1+××==0.96 KN/m 2

W 1：外片玻璃承受的水平风荷载设计值

32313111.1t t t W W +=333

6

6644.21.1+××==1.34 KN/m 2

3、外片玻璃承受的水平地震荷载

t 1：中空玻璃外片玻璃的厚度，取t 1=6 mm G AK1：外片玻璃面板自重面荷载标准值 G AK1=6×10-3×25.6=0.154 KN/m 2

α

max

：水平地震影响系数最大值，取αmax =0.08

按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.3.4条

βE ：动力放大系数，取βE =5.0

按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.3.4条 q EK1：作用在外片玻璃上的地震荷载标准值计算 q EK1=αmax ·βE ·G GK1=0.08×5.0×0.154=0.062 KN/m 2

r E ：地震作用分项系数，取r E =1.3

按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.2条

q E1：作用在外片玻璃上的地震荷载设计值 q E1=r E ·q EK1=1.3×0.062=0.081 KN/m 2 4、外片玻璃风荷载和水平地震作用组合计算

ψW ：风荷载的组合值系数，取ψW =1.0

按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.3条 ψE ：地震作用的组合值系数，取ψE =0.5

按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.3条 q K1：外片玻璃风荷载和水平地震作用组合标准值 q K1=ψW ·W K1+ψE ·q EK1=1.0×0.96+0.5×0.062=0.99 KN/m 2 q 1：外片玻璃风荷载和水平地震作用组合设计值 q 1=ψW ·W 1+ψE ·q E1=1.0×1.34+0.5×0.081=1.38 KN/m 2

5、外片玻璃的折减系数

θ：参数

t ：外片玻璃厚度，取t=6 mm 441Et a q K =θ4

54

3-61072.010001099.0××××==10.6 η：折减系数，取η=0.9576

由θ=10.6，查《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003表6.1.2-2得

6、外片玻璃强度校核

m ：弯矩系数，取m=0.07792

由b a =1500

1000=0.67，查《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003表6.1.2-1得 σ：外片玻璃产生的最大应力

ησ2

2

16t a m q =

=

9576.0610001038.107792.062

2

3-××××× =17.2 N/mm 2＜f g =84.0 N/mm 2

外片玻璃面板强度符合规范要求。

由于内、外片玻璃厚度相同，故内片玻璃也满足强度要求。 三、玻璃面板挠度校核

校核依据：d f =ημ

D

a W K 4

≤d f,lim =60a 按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.1.5条

1、计算说明

根据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.4条的规定，玻璃幕墙的玻璃面板的挠度，可不考虑组合效应，所以我们只需验算玻璃面板在风荷载作用下的挠度即可。 2、玻璃刚度计算

t ：中空玻璃的两片玻璃的等效厚度

按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.1.5条

t=33

23195.0t t +=3336695.0+⨯=7.18 mm

D ：玻璃刚度